在快速变暖区域中解锁冰的秘密

今年早些时候,天气学家Ellen Mosley-Thompson LED探险探险在南极半岛的冰川冰上,是世界上最快的温暖地区之一。在接受采访中耶鲁环境360.Mosley-Thompson解释了南极冰芯可能会揭示和描述它在世界上迅速融化的冰区工作的样子。

Ellen Mosley-Thompson和她的丈夫Lonnie Thompson是世界上最受尊敬的气候学家和冰川学家中的两个,围绕地球旅行到冰川和冰盖的钻孔。莫斯利 - 汤普森主要在格雷斯,格陵兰岛和南极洲工作,而她的丈夫已经在安第斯山脉,非洲和喜马拉雅山和喜马拉雅山脉中做了更多的低纬度冰川冰块。他们的工作占据了行星温室气体的积累,涂上了世界上大多数世界冰川和冰盖的快速撤退的肖像。

几个月前,在南极夏季,莫斯利 - 汤普森 - 俄亥俄州州立大学的Byrd Polar研究中心主任 - 返回南极洲第九次向南极半岛举行六人次探险。

汤普森
Ellen Mosley-Thompson

半岛比地球上的几乎任何其他地方更快地温暖,在过去的60年和全年温度上升到5摄氏度的全年温度下,冬季温度增加了11摄氏度。因此,海冰现在覆盖了西南部半岛三个几十年前几个月不那么多,西南南极半岛的90%的冰川都在撤退,大浮冰架摇摇欲坠。

最着名的冰架是拉尔森B,一片冰块 - 一旦康涅狄格州的大小 - 在韦德尔海中的2002年展示着壮观。莫斯利 - 汤普森的远征是研究拉尔森A&B冰架的崩溃以及在以前的气候变化时代的背景下放置这一重大事件的一部分。

莫斯利 - 汤普森和她的团队在6,500英尺的寒冷温度下工作42天,遇到了众多艰辛和困难,包括冰钻的损失。由于她的团队成员的聪明才智和工程技能,该集团终于成功地钻了1,462英尺到Bruce高原上的基岩。当冰核在6月份返回俄亥俄州州时,莫斯利 - 汤普森和她的同事希望分析冰来追踪气候变化史了数千年,也许是最后的冰川时期及以后。

但即使在她分析她最新的钻井样品之前,莫斯利 - 汤普森告诉耶鲁环境360.senior editor Fen Montaigne, one thing is clear: the retreat of the world’s glaciers, coupled with evidence from other Antarctic ice cores showing atmospheric concentrations of CO2 at their highest levels in more than 800,000 years, “tells us very clearly that we have a serious problem.”

耶鲁环境360:我想知道你是否可以描述我们读者这个冰川探险的目的。

Helen Mosley-Thompson:我们是国家科学基金会赞助的更大国际北极年度项目的一部分。大项目的名称是拉丽莎。这是一个非常大的多学科国际努力,以更好地了解在Larsen B Endallment中运行的各种系统的互动 - 例如,海洋学系统,冰系统,生态系统,大气层。

E360:[Bruce Plateau]基本上是在这些美丽的山脉中的大冰盖或冰川,这些山脉沿着南极半岛的长度运行?

莫斯利 - 汤普森:对,那是正确的。实际上,布鲁斯平原本身在我们钻井的地方相对较窄。所以在我们的六个晴天 - 我们有42天 - 我们有优越的地平线。我们可以看到山脉,我们可以探望我们知道Larsen B冰架的剩余部分,拉尔森C碎片出来向东。

E360:[这个项目]基本上是一种试图了解Larsen B [Ice Shellelf]分手背后的变暖以及它如何适合气候历史记录?

“问题是通过这些主要冰川倾倒了多少冰?”

莫斯利 - 汤普森:是的。当然,冰的分手基本上是一个可用的区域,这些地区尚未提供五到万年。所以这个想法是,生态学家实际上可以看一下在一个地区的海底上的生态系统,八到九年前被冰覆盖 - 而且[已经]数千年 - [比较]到一个现在开阔水。当然,该地区的生态系统将调整到新的正常情况。因此,生态学家的想法是,他们将能够看看一个受扰动的生态系统的潜在快速变化。

对于冰川学家来说,他们想要仔细检查的批判性事物之一 - 而且仍然是 - 自2002年被分手以来,陆基冰川迅速迅速进入海洋。基于卫星图像的2004年有些测量表明,其中一些冰川将流速增加了四到八次。因为如果冰架消失了,那么你就会失去了阻止效果。因此,问题真的是通过这些主要冰川倾倒的额外冰是多少?

E360:而且,由于冰架没有阻挡它们,这是加速海上的冰川,这导致直接海平面上升?

莫斯利 - 汤普森:这是正确的。你放入水域的任何冰都会提高海平面。因此,海洋集团有人们正在寻找海洋地球化学变化的人。它们有海洋的化学测量,它们在沿着Larsen B的外部边缘在海洋底部钻了核心。而且想法是他们现在可以进入最近覆盖的冰块并收集新核心。所以然后[我们]在适当的情况下,将这些记录,[和]集成在一起,在时间缩放重叠的情况下,与我们钻取的核心的记录相比。


莫斯利 - 汤普森
俄亥俄州州立大学
Ellen Mosley-Thompson,左侧和研究团队的成员将核心削减到段的段中。

You know one of the things we don’t really know for that region is how extensive the ice cover on the peninsula was during the last glacial stage, when North America, from Canada and the northern part of the U.S., and the Finnish/Scandinavian area, was covered by these large ice sheets during the last glaciation. The perception is that you would have had more extensive ice cover in the Antarctic Peninsula, but there’s no evidence to either support or refute that. Those records [are] not in hand yet. And so one of the big questions for the ice core that we drilled was, does the basal or bottom ice contain ice that was deposited during the last glacial stage, or has all of the ice that exists on the spine of the peninsula been deposited since the beginning of Holocene.

E360:这是什么,十,十二年前?

莫斯利 - 汤普森:确切地。所以我们还没有那些答案。我们钻取的冰芯甚至甚至抵达俄亥俄州哥伦布[直到] 6月18日。所以他们还在过境。

E360:您希望了解近千年的气候记录?

莫斯利 - 汤普森:我们希望尽可能多的细节。所以我们将看看氧气和氢同位素比率,告诉我们该地区的温度。我们将测量颗粒物。我们将看着硫酸盐 - 我们已经知道,给了我们一个很好的火山活动记录。我们将看一些叫做甲烷磺酸,MSA的东西。如果你有更多的MSA,那么你可能会有更多的开放水,因为这是来自浮游植物的主要来源。所以我们将看待这一点,看看它是否可能与其他证据一致,这些证据会告诉我们海冰是否更广泛,不那么广泛或缺席。

E360:来自涉及浮游植物的生长的光合作用的MSA会将化合物放入大气中,您实际上可以在[冰川]冰上?

“我们的意图是在最高可能的时间分辨率下分析[ICE]核心。”

莫斯利 - 汤普森:正确的。它们转化为二甲基硫化物,DMS。DMS实际上是在大气中放入的内容,然后转换为此MSA。这就是我们在冰中衡量的东西。我们在这里还有一个设施,我们刚刚在过去几个月中实现或安装了可以做的是所谓的跟踪元素分析。因此,如果有兴趣的核心的特定区域 - 我的意思是一旦我们为核心构建了强大的时间尺度,就会有过去的时期,对气候社区具有特殊兴趣。我们可以进入核心的那些部分并测量非常非常微小的浓度。

E360:您认为最低的年龄是什么?

莫斯利 - 汤普森:我们拿到了100%的冰[下到基岩],包含在445米的核心。那么这意味着什么是,随着我们在核心下降而下降,时间将变得非常压缩。我们不知道我们将失去赢得年度变异的能力。我们的意图是在最高可能的时间分辨率下分析核心,以便我们不会丢失任何有价值的信息。但是,我们将有一个值得的观点,我们将无法查看季节性不同的参数并计算这些年。

E360:这是因为雪和冰的重量只是压缩那些年仅你无法区分它们。

莫斯利 - 汤普森:那就对了......但是我们应该很快知道底层冰在温暖的时期沉积,如全新世,或在稍微[寒冷]或更冷的时期,就像最后的冰川阶段的结束。我们将从氧气和氢同位素比例中知道。在冰川舞台冰上耗尽氧气18 [指示冷却]耗尽有一个非常明显的签名......我们预计这一冰可能在最后一次冰川的后半部分中积聚。了解答案将为气候在最后一次冰川初期和全新世时期结束时提供一些非常有趣的限制。

俄亥俄州
俄亥俄州州立大学
钻穹顶设置在布鲁斯高原

我们在俄亥俄州国家的团队在这里专注地学习的另一件事是5200年前的一个相当大的突然气候活动,似乎是非常普遍的,尚未确定驾驶机制。我们不知道南极洲是否有任何签名。But since this event was most strongly expressed in mid- to low- latitudes, if it is in Antarctica you would expect it’s going to be in the peninsula for sure, because of the [Antarctic Peninsula’s] tighter connection to the mid-latitudes of the southern hemisphere.

E360:这是你丈夫,隆尼汤普森,在一些Andean冰川中拿起的同样的信号吗?

莫斯利 - 汤普森:确切地。秘鲁南部和秘鲁南部的奎尔卡冰盖正在迅速撤退,随着它的退缩,植物沉积物被暴露,它们非常清新,这意味着他们从未暴露过。他们在一年的过程中彻底干涸,所以这些是新鲜的植物存款,但他们全部5200岁。这意味着该冰盖在这些植物上提出,冰盖从未超过5200年。但是有证据表明这种突然从现在从阿拉斯加的冰川出来的日志转移,因为他们在撤退时,[to]在巴塔哥尼亚的沼泽中的变化很快。所有热带地区都有不同类型的证据表明一个非常快速的变化。而改变并不一致。在某些地区,变化是冷,干燥,在其他地区,它是冷湿的。所以它在[南极]半岛中是明显的吗?这是我们想要回答的关键问题之一。

E360:在布鲁斯高原上的核心外面,您是否期望超过几百或超过一千年后,您将拥有良好的二氧化碳和温度记录?

莫斯利 - 汤普森:没有理由期望我们不会。

E360:随着我们的一些读者可能知道,在达美尔科的南极洲占据了一些非常深的冰芯,达到80万或900,000年。

莫斯利 - 汤普森:正确的。

E360:我明白,圆顶C记录非常清楚地表现出我们在现在的大气中有更多的二氧化碳,而不是在80万年的任何时间。

这就像这些冰川只是在字面上被斩首。这是非常可怕的。“

莫斯利 - 汤普森:哦耶。非常清楚。如果您回顾八个冰川/中间峡湾,您实际上认为二氧化碳从未超过每百万份超过300份,我们现在在389左右。甲烷从未超过大约800百左右的升高,我认为我们每十亿左右约1,700左右。所以我们显然超出了自然变异范围。我个人认为这条图只是展示了这两个重要的温室气体中的自然波动,超过了几十万多年的地球历史 - 然后你看到了这两个小点[今天]比我们看到的那样高得多 -百万历史 - 非常清楚地告诉我们,我们有一个严重的问题。

E360:我知道你已经在格陵兰岛和南极洲做了很多冰川,我知道你的丈夫在像安第斯山脉和喜马拉雅州等低纬度地区做过突破性的工作。这篇累积的冰川工作展示了我们在上个世纪左右在地球的变暖方面遇到的内容?

莫斯利 - 汤普森:嗯,从热带工作中,在安第斯山脉和喜马拉雅的核心,那些核心中的氧同位素比例,当你一起堆叠那些核心时,显然明确地表明过去50或60年来到过去的2000年的最温暖。有很多区域变异性。因此,例如,我们经常听到中世纪温暖的时期,大约100万年前,就像今天一样温暖。如果我们从安第斯山脉看三个冰芯,我们会看到中世纪温暖的时期签名和非常鲜明的小冰河时代酷签名。这并不令人惊讶,因为中世纪温暖的时期和小冰河时代最强烈地表达了大西洋盆地。和秘鲁andes中建造冰川的水分实际上来自北大西洋和赤道大西洋的南部,而不是来自太平洋,因为人们可能会想到。所以这些Andean核心展示了一个非常明显的大西洋签名。

但藏喜马拉雅的四个核心几乎没有签名中世纪变暖或小冰霜冷却。他们正在抽出一个完全不同的地区,所以当我们把这些记录放在一起时,中世纪的变暖是非常适度的,小冰年龄签名也强烈静音。当你把它们放在一起并进入综合时,真的突出了,是过去60年。核心的氧同位素富集[表明变暖]非常引人注目。

我们现在看到的另一件事,特别是在热带冰场 - 当我们开始前往高山时,我们真正正在寻找的东西 - 这是这些冰川正在迅速恢复。And, in fact, several of the ice fields, particularly one that we recently published the results [for] in the southwestern Himalaya, it has not gained mass or has no ice that was deposited after 1950. It’s like these glaciers are just literally being decapitated. And it’s very frightening.

E360:当你看到全球变暖怀疑论者在2035年预测Himalayan冰川结束时抓住了一点邋,然后在2035年,怀疑论者说,“好吧,看,冰川不是融化。”当你和你的丈夫看到世界的冰川时,这种错误信息对公众来说,这一误导是非常令人沮丧的。

莫斯利 - 汤普森:当然,这是令人沮丧的,但是你知道任何时候系统,人类系统,展示变革和人们可能必须改变,并且有明显的经济后果,你进入了这些辩论。不幸的是,科学家通常由一组规则运作,以及我们辩论的方式以及我们使用的单词以及我们努力抓住自己的标准对于政治辩论是完全不同的。在政治辩论中,您可以使用相当不同的语言,事情不一定是准确的,如果您愿意,您可以实际上撒谎,然后稍后道歉。但是,一个科学家,如果你不真实地讲话,那么你是一个科学家的线条,是你的可信度和你的声誉。But frankly, I’d like to turn that around and say that when you look at the breadth of the Intergovernmental Panel on Climate Change reports, and how much information is in there, the fact that this must be the most egregious error, otherwise they would be making more of something else — I think it’s astounding that the IPCC got as much right as they did because there was just tremendous potential for error.

E360:你和你的丈夫在世界的冰区工作,所以你一直在一起,几乎令人震惊地看待融化率。如果您有时候,如果普通公众可以在某种程度上陪伴您的工作,他们会有更大的迫切感的紧迫感关于全球变暖的事情?

莫斯利 - 汤普森:好吧,你知道,一张照片胜过千言万语。一般来说,当我们去谈判时,我们表明,在几乎每个有冰的环境中发生了冰的损失,人们走出来说,“哇,我只是没有意识到这一点。”

E360:如果我们不开始在二氧化碳排放中缰绳,您认为冰冻圈,地球的冰区,正在前进?

莫斯利 - 汤普森:到海洋。最终,所有水都在哪里,到最低水平。